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目前有什么天文观测的例子,可以证明霍金辐射的存在?
霍金,粒子,黑洞目前有什么天文观测的例子,可以证明霍金辐射的存在?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
目前有什么天文观测的例子,可以证明霍金辐射的存在?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
于1974年,Stephen Hawking提出了黑洞缩减的见解。本质上,靠近黑洞之天球地平圈(black hole's horizon)的真空波动(vacuum fluctuations)产生粒子-反粒子对。每对中的一个粒子陷入黑洞中,而另一个粒子脱离。由于脱离的粒子具有能量,因而黑洞势必丧失能量。黑体温度(blackbody temperature)与黑洞质量成反比,就是因为上述过程。由于温度很低,人们不易直接观测这种辐射。
不过,加拿大英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)的William Unruh论证过靠近黑洞之波动,与活动流体之声波两者变化间的相似性。目前,该大学的物理学家Silke Weinfurtner、Matthew Penrice与Unruh,及工程师Edmund Tedford与Gregory Lawrence,业已利用另一种类似的体系─表面波(surface waves),来研究霍金辐射过程(the Hawking process)。他们将状若飞机的流线型物体置入流水道中,来产生高速水流的区域。下游产生的长波长表面波会朝上游的上述区域传播,不过受到障碍物的阻扰,结果转变成短波长的波动。原文图示了经转变的波(下图)及这些波与到来波间的干扰(上图)。障碍物起了如同能使辐射脱离却无法进入之所谓白洞(white hole)的作用。(白洞是物质及光无法从外部进入,却能从内部脱离的一种假设性区域。)
上述转变类似受激放射的情况,结果有关经转变之波动幅度的测定,与预期的热散布相一致。此外,尽管该体系的诸多非线性、紊流及黏性(viscosity),不过连同先前不同团队获得的数值,该项新研究结果证实了霍金幅射的一般性质。
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